Вибір способу і розрахунок параметрів тактової синхронизації

Для реєстрації одиничних елементів необхідно виробляти послідовність стробуючих імпульсів, які залежно від методу реєстрації повинні розташовуватися в середині або в кінці елементу сигналу або бути розподіленими по одиничному інтервалу в певні моменти часу. У загальному випадку необхідно знати моменти початку і закінчення символу. Момент закінчення символу легко визначити знаючи момент його початку і тривалість, але момент початку символу практично ніколи заздалегідь не відомий. Задачу його визначення вирішує пристрій тактової синхронізації (ПТС). Іншими словами, в СПД необхідно добиватися синфазності двох послідовностей, одна з яких – потік передаваних по каналу зв'язку елементів сигналів, а інша – потік сигналів відліку часу, що формується в приймачі.

Залежно від методу передачі тактового синхросигналу в СПД пристрої тактової синхронізації діляться на дві групи. До першої відносяться пристрої, в яких сигнали синхронізації передаються незалежно від інформаційних символів шляхом виділення спеціального каналу синхронізації. Здійснюється це передачею фазуючого коливання у вигляді пілот-сигналів. Роздільна передача даних і синхросигналів підвищує якість синхронізації, що є безперечною перевагою подібних пристроїв; проте знижує ефективність використання каналу зв'язку.

До другої групи відносяться пристрої, в яких сигнали синхронізації передаються основним каналом, призначеним для передачі даних. Це може бути зроблено двома способами: за допомогою пос л спеціальних синхроімпульсів, передаваних серед інформаційних символів, і виділенням синхроімпульсів безпосередньо з інформаційної послідовності шляхом фіксації в демодульованому сигналі, що приймається, значущих моментів. Другий спосіб набув більшого поширення, що пояснюється відсутністю необхідності займати час для передачі синхросигналів, що знижують ефективну швидкість передачі даних.

За способом виділення тактової частоти з сигналу, що приймається, ПТС також діляться на дві групи: резонансні системи, що використовують вузькосмугові фільтри (розімкнені ПТС), і системи автоматичного регулювання частоти (замкнуті ПТС).

У сучасній середньошвидкісний АПД найширше застосовуються замкнуті ПТС з дискретним управлінням, які є різновидом пристроїв фазового автопідстроювання частоти. Використовуються два види замкнутих ПТС: з безпосередньою дією і без безпосередньої дії на задаючий генератор. Характерним для таких пристроїв, як і для будь-якої системи автоматичного регулювання, є наявність замкнутого ланцюга зворотного зв'язку.

Докладніша інформація про ПТС і схемні рішення задачі їх проектування приводиться в [1, 4, 8].

ПТС з дискретним управлінням характеризується наступними параметрами:

- крок корекції Dj_к – відносна величина зміщення фази тактових імпульсів на виході дільника частоти при додаванні або виключенні одного імпульсу

Djк = 1/mд,

(5.21)

де m_д – коефіцієнт ділення дільника частоти;

- мінімальний період коректування t_{к min} – найменший час, протягом якого коректування не проводиться

tк min = St0 = S / B,

(5.22)

де S – ємність реверсивного лічильника;

- максимальна розбіжність по фазі Dj_г, обумовлена нестабільністю генераторів на передавальній і приймальній сторонах

Djг = 2k f tк min / t0 = 2k f S,

(5.23)

де k_f – коефіцієнт нестабільності генератора у відносних одиницях (у розрахунках слід приймати k _f = 10^-6);

- похибка синхронізації e_с – величина, що характеризує найбільше відхилення фази тактових імпульсів від їх оптимального положення. Похибка синхронізації включає статичну e_ст і динамічну e_дин складові, причому

eс = eст + eдин.

(5.24)

Статична похибка e_ст представляє собою фазове відхилення тактових імпульсів, виражене в долях одиничного елементу t₀, при прийомі неспотвореної по тривалості послідовності цифрових сигналів

eст = Djк + 2Djг = 1/mд + 4k f S.

(5.25)

Динамічна похибка характеризує фазове відхилення синхроімпульсів, виражене в долях одиничного елементу t₀, викликане спотвореннями одиничних елементів по тривалості (зміщеннями значущих моментів)t

(5.26)

- час синхронізації t_с – час, необхідний для коректування первинної розбіжності фаз Dj між тактовими імпульсами і ЗМ вхідної інформаційної послідовності

tс = S mд t0 = S mд / B;

(5.27)

- час підтримки синфазного режиму t _пс – час, протягом якого фаза синхроімпульсів не вийде за межі допустимого розузгодження e_{с доп}

t пс = eс доп / (2kf B).

(5.28)

Розрахунок ПТС доцільно проводити в наступному порядку:

- Визначити допустиму похибку синхронізації e_{с доп} із співвідношення

eс доп» 0,5 - mэф - dпр.

(5.29)

- Визначити час підтримки синфазности (5.28).

- Визначити допустиму похибку синхронізації емпірично розподілити на статичну і динамічну складові так, щоб e_ст не перевищувала 1%; динамічну похибку визначити по (5.24).

- Вирішуючи (5.25) - (5.26) знайти необхідні значення S і m_д. Ці значення слід округляти до найближчих цілих чисел.

- Визначити крок корекції, мінімальний період коректування, максимальну розбіжність генераторів по фазі і час синхронізації (5.21) – (5.23) і (5.27).

Дата добавления: 2015-08-31